JPH01320338A - 粘性流体を用いた制動力可変の多筒式回転ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の固定円筒と回転円筒とを同軸となるよう
ケーシング内で嵌装状態に配設し、当該ケーシング内に
供与されたポリイソブチレンなどの高分子粘性流体を、
上記両円筒間に存在させることで、回転円筒を回転させ
た際、当該粘性流体の粘性剪断抵抗を利用することによ
って抵抗力が得られるようにし、この抵抗力によって外
力に対する緩衝作用すなわち制動力を発揮させるように
した各種用途に供し得る制動力可変の多筒式回転ダンパ
ーに関する。

（従来の技術） 従来のダンパーには、既知の如く油を用い、これが狭い
透隙を通るときの乱流抵抗を利用するようにしたものが
多用されて来た。

しかし、当該緩衝装置によるときは、所定の抵抗力によ
る制動を得るのに、上記の透隙に対し高い精度が要求さ
れることとなり、また衝撃的な外力を受けた際には、油
が圧縮不能であるため、各部材に外力そのままの衝撃が
加わることとなり。

この結果高い強度が必要となることから大形化してしま
う難点があり、さらに当該遊隙が汚物により狭塞されて
しまうといった支障が生ずる虞れもある。

そこで、上記従来方式のダンパーがもつ欠陥を解消する
ため、相対運動を行う二物体の相近接する二面間に、高
粘性をもった粘性流体を配在させておき、上記相対運動
に際して生ずる。当該粘性流体の粘性剪断抵抗を利用し
、この粘性流体に内部昇圧を発生させることなしに、外
力に対する抵抗力を得るようにした方式の緩衝装置が、
既に開発されるに至っている。

上記方式のダンパーとしては、何れもディスク状とした
可動板と固定板とを用いた多板式ダンパーと、複数の固
定円筒と回転円筒とを交互に嵌装するようにした多筒式
回転ダンパーとが知られているが、後者として既に提案
されているもの（特開昭５３−１２７９７７）は第１３
図の如き構成となっている。

すなわち円筒状に形成したケーシングａには、その底板
すから、外周固定円筒Ｃ！と同軸である内周固定円筒ｃ
２が立設され、このケーシングｄの上Ｍｄにあって、そ
の中心部に回転軸ｅが回転自在なるよう軸装されている
と共に、この可動軸ｅに固設されケーシングａに内装の
回転円板ｆから下向きに突設された外周可動円筒ｇｌ、
内周可動円筒ｇ２が夫々前記外周固定円筒ｃ１と内周固
定円筒Ｃ２との間と、内周固定円筒ｃ２内とに何れも同
軸となるよう嵌入され、かつこの際上記全円筒ＣＩ　　
、０２．ｇｔ　　、ｇ２間の離間距離がすべて同寸法と
なるよう調整され、当該ケーシングｄ内に粘性流体Ａが
充填されている。

従って上記ダンパーによるときは、可転軸ｅ回転力Ｆと
しての外力が加えられることにより、可転軸ｅに軸着状
態である両可動円筒ｇｌ１ｇ２とケーシングａに固設の
両固定円筒Ｃ１，Ｃ２とを相対運動させれば、このとき
両板間の粘性流体による粘性剪断抵抗が利用され、当該
外力に対する緩衝作用を発揮させ得ることとなるのであ
るが、この際上記の如くすべての円筒ＣＩ、Ｃ２、ｇｌ
、ｇ２が、何れも所定位置に固着の状態であるため１両
板の離間距離を高精度で均一に整合させておかないと、
粘性流体による粘性剪断抵抗は、各円筒の離間距離が小
さくなるほど大きくなるのもであることから、上記距離
に狭い箇所があるときは、当該箇所における両円筒間に
抵抗力が大きく負担されることとなって、当該部材に無
理な力が加わり、破損に至るのである。

この結果、製作に可成りの精度を要求されるだけでなく
、既知の如く粘性剪断抵抗なるものは、画板の対向面積
に比例するのであるが、この対向面積を変更して抵抗力
を別個の設定値にしたい場合でも１両板の位置は固定化
されているので、全く新規にダンパーを製作しなければ
、当該要求を充足することはできない。

（発明が解決しようとする課題）　　−本発明は上記従
来の欠陥に鑑み検討されたちので、その第１の目的は可
動軸を外力によって回転させることにより、この回転力
は可動円筒に伝達されて回転するが、当該可動円筒は回
転軸の径方向へは自由に変移可能としておくと共に、固
定円筒については、可動軸が回転しても回転は阻止され
るようになし、かつ当該固定円筒も可動軸の径方向へは
自由に変動可能な構成とすることによって、これら全く
自由に変動し得る固定円筒、可動円筒が粘性流体内にあ
って調心効果、すなわち粘性流体が、粘性剪断抵抗の大
となっている箇所向けて流れることにより、当該離間距
離が均分化されることを利用できるようにし、これによ
って製作上高精度を要求されることなく、異常な粘性抵
抗を局部的に発生させて、当該部品に損傷を与えるとい
ったことも解消し、かつ抵抗力を変更したいときには、
固定円筒、可動円筒を除去したり加えてやることで、即
時ダンパーとしての各種要請に対応できるようにしよう
とすることである。

さらに本発明の第２の目的は、上記の如きダンパーにあ
って、粘性液体による粘性剪断抵抗を加減可能として、
その制動力を所望の設定値に調節できるようにするため
、固定円筒、可動円筒を、その径が拡縮自在なるよう形
成すると共に、当該円筒の軸心位置に設けた軸筒の太さ
を外部からの操作によって調節自在となし、これによっ
てこれら円筒群が存し得るケーシングの内径を可変とな
し、これに伴う円筒群の拡径、縮径により、円筒間の離
間距離を狭くすることで制動力を増し、逆に広くするこ
とで制動力を減じることができるようにして、簡易迅速
に制動力の調整ができるようにすることである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、ケーシング内に、
外力により回転自在とした可動軸と共に、回転される所
要数の径が拡縮自在なる可動円筒と、当該可動円筒と同
軸にして交互配置であり、かつ上記可動軸の回転に非連
動である所要数の径が拡縮自在なる固定円筒とが嵌装状
態にて配設され、当該ケーシング内の粘性流体が、これ
ら可動円筒、固定円筒の対向面間に配在されているダン
パーにおいて、上記の固定円筒がケーシングとの係合に
より、前記可動軸の回転には不動状態であるが、当該固
定円筒の径方向へは変動自在であり、かつ前記可動円筒
もその径方向へは変動自在であると共に、ケーシング内
には上記可動円筒、固定円筒の軸心位置にあって、外部
から操作自在な伝動機構により、軸筒の径を加減自在と
した制動力調節装置が設けられていることを特徴とする
粘性流体を用いた制動力可変の多筒式回転ダンパーを提
供しようとするものである。

（作　　用） 本発明では外力が可動軸に回転力として加えられること
で、可動軸に係合されている可動円筒が、ケーシングの
粘性流体内にて回転されることとなり、この際当該可動
円筒と静止状態が保持されている固定円筒との間に、粘
性流体による粘性剪断抵抗力が生じ、これが外力に対す
る抵抗として作用することでダンパーとしての効用を果
すこととなるが、前記の調心効果として、粘性流体が上
記粘性剪断抵抗力の大きい箇所へ向は流動するから、可
動円筒と固定円筒との相互間隙に、それまで広狭の差が
あったとしても、粘性剪断抵抗の大きな狭い間隙に粘性
流体が流れ込み、これによって何れも径方向へ自由度を
有する可動円筒、固定円筒は変動し、結局金板が同心円
状配置にてケーシング内に存置されるようになり、この
結果局所に無理な抵抗力がかかって部材の破損といった
支障が生ずることを絶滅し得ることとなる。

さらに本発明では、制動力調節装置の伝動機構を外部か
ら操作すれば、ケーシング内で軸心位置にある軸筒が、
太くなったり細くなったりすることとなるから、太くし
たときはこれにより可動円筒、固定円筒が拡径状態とな
って、円筒群相互の離間距離が小さくなるから制動力は
大となり、逆に細くなれば当該両円筒が縮径状態となっ
て同上離間距離が大きくなり、これによって制動力は小
さくなるから、軸筒の径を加減することで、制動力を所
要設定値とすることができる。

（実　施　例） 本発明を第１図乃至第１２図の実施例によって詳記すれ
ば、器状のケーシングｌは同筒器体１ａとその開口部に
螺着した蓋体１ｂとからなっている。

次に上記蓋体ｔｂの直下には可動軸２の円板状であるフ
ランジ２ａが円筒器体！ｄに回転自在なるよう嵌合する
ことで、ケーシング１に内装されていると共に、フラン
ジ２ａの軸心から直交状に突設されている軸杆２ｂが蓋
体１ｂの軸承口１ｃに夫々回転自在なるよう軸嵌されて
おり、軸杆２ｂの軸承口ＩＣから突出した角頭部２Ｃに
、回動腕３の角孔３ａを嵌合した後、抜止螺子４を角頭
部２Ｃの連結用蟻孔２ｄに螺着することで、当該回動腕
３に付与される回転力により可動軸２が回転され得るよ
う構成しである。

さらに上記ケーシング１内には所要数の可動円筒５ａ　
、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂとが、可動軸２の軸
心線の外周側にあって交互配置にて首嵌されておリ、図
示例では軸心線側から、順次小径の固定円筒６ａ、小径
の可動円筒５ａ、大径の固定円筒８ｂ、大径の可動円筒
５ｂが嵌装されている。

ここで本発明では上記可動円筒５ａ、５ｂを可動軸２の
回転により回転力が伝達されると共に、当該円筒５ａ、
　５ｂがケーシングｌの径方向へは自由度を保有するよ
うにするため、前記の可動軸２におけるフランジ２ａの
下面にあって、その直径位置にスライド用凹溝２８を設
けておき、これに可動円筒５ａ　、　５ｂの上端縁から
突設した一対の係止片５ｃ　、　５ｄをスライド自在な
るよう係嵌させるようにしである。

一方上記の固定円筒８ａ　、　８ｂは、上記可動軸２の
回転に伴い回転してしまうことなく、かつケーシング１
の径方向へは可動円筒５ａ　、　５ｂと同じように自由
な変動が許容されるようにするため、固定円筒８ａ　、
　８ｂの下端縁から一対の係止片８ｃ　、　８ｄを突設
し、これを前記円筒器体１ａの底壁１ｄにあって、その
直線位置に設けたスライド用凹溝１ｅにスライド自在な
るよう係嵌してあり、このスライド用凹溝１ｅと前記の
スライド用凹溝２ｅとは、第１図のように平行となるよ
う配設することで、可動円筒５ａ。

５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂが共に同一径方向へ変動
自在としてあり、ケーシング１内には前記した粘性流体
Ａが充填されている。

ここで可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８
ｂは第３図、第５図、第７図、第９図、第１１図、に示
すように、１個宛の分離スリットＳｌ、Ｓ２、Ｓ３．Ｓ
４が軸線と平行な直線状となるよう切設されており、か
つ可動円筒５ａ　、　５ｂの分離スリットＳｌ、Ｓ２．
また固定円筒６ａ　、　８ｂの分離スリットＳ３．Ｓ４
夫々が、相互に一直径線上にあって離間位置となるよう
切離されている。

この分離スリットＳｓ　　、Ｓ２．Ｓ３　、Ｓ４は、可
動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂが拡径
または縮径状態に変形自在とするためのものであると共
に、粘性流体Ａのケーシングｌ内における流通性を向上
させ、これにより可動軸２の回転により生ず調心効果に
より一層即応性と円滑性とをもたせるためにも効果的で
ある。

また、前記の実施例では可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定
円筒Ｂａ　、　８ｂ何れの場合にも、これらに係止片５
ｃ。

５ｄ、　８ｃ　、　８ｄを突設し、これを夫々スライド
用凹溝２ｅ、ｌｅに係嵌させるようしであるが、もちろ
ん雄雌関係を逆転させて第１２図Ｃｅ）に示す如く１例
えば円筒器体１ａの底壁１ｄからスライド用突条１ｆを
直径位置に突設しておき、固定円筒８ａ　、　８ｂの下
端縁にあって直径位置に対設した係止溝８ｅを、当該ス
ライド用突条Ｉｆにスライド自在なるよう係嵌するよう
にしてもよく、このスライド用突条１ｅ、係止溝８８は
同図（ｂ）のように複数個併設するようにすることもで
きる。

さらに本考案では、上記ケーシング１内にあって、その
軸心位置に制動力調節装置７の軸筒８が配設されていて
、当該軸筒８が外部より操作可能な伝動機構９によって
、その径寸法が加減できるようにしである。

ここで第１図と第３図により明示された第１実施例と、
第４図と第５図による第２実施例の場合には、その制動
力調節装置が夫々リンク機構とカム機構によって構成さ
れている。

すなわち第１実施例では、軸筒８が調節軸８ａと一対の
アーム８ｂ　、　８ｂと、一対の半割筒８ｃ　、　８ｃ
によって構成されている調節筒とからなっていて、上記
ｙ４節軸８ａの下端部にあって突設された鍔部８ｄに連
続する軸杆部８ｅが、円筒器部１ａの底壁１ｄに開口し
た軸心孔１ｇに回転自在なるよう嵌合していると共に、
この軸杆部８ｅに連続した層成角頭部８ｆが底壁１ｄか
ら突出している。

前記伝動機構９は、上記角頭部８ｆに角孔９ａが嵌合さ
れた調節摘み３ｂと、これを層成角頭部８ｆに固定する
ため、その軸孔８ｇに螺着される止螺子９Ｃとからなっ
ている。

さらに、前記調節軸８ａの上端面からは、その−直線上
にあって上向きに突設されたリンク杆８ｈ。

８ｈが突設され、半割筒８ｃ　、　８ｃの上端面中央か
ら上向きに突設されたｙｊ４節杆８ｉ　、　８ｉと上記
リンク杆８ｈ、８ｈとの間番乙前記一対の軸孔ｓｊ、　
ｅｊ、８に、８ｋが開口されたアーム８ｂ　、　８ｂが
連枢されていると共に、半割筒８ｃ　、　８ｃの下端面
から突設された案内子８１　、８１が、前記の係止片６
ｃ　、　８ｄが係嵌しているスライド用凹溝１ｅに、径
方向の移動が可能なるよう係嵌されている。

従って上記の制動力調節装置７によるときは、外部から
２その調節摘み９ｂを所望回転量だけ回動させてやれば
、調節軸８ａが回転し、これによりアーム８ｂ　、　８
ｂも回動じて、半割筒８ｃ　、　８ｃを軸心側へ引きよ
せて、軸筒８の径を小さくしたり、また甲−割筒８ｃ　
、　８ｃを軸心より離反させて軸筒８の径を大きくした
りすることができることとなる。

これに対し前掲第２実施例による制動力調節装置７にあ
っては、アーム８ｂ　、　８ｂを用いるのにかえて、長
孔８ｍ、８ｍを開設したカム８ｎの軸心角孔８ｐに、調
節軸８ａの上端面から軸心位置に突設した角杆８ｑを嵌
合すると共に、上記長孔８■、８膳に夫々半割筒８ｃ　
、　８ｃの調節杆８ｉ　、　８ｉを遊嵌させたもので、
この場合も調節摘み９ｂの回動操作により、カム８ｎを
回動させ半割筒８ｃ　、　８ｃを互いに離したり、近ず
けることで軸筒８の径を可変としである。

次に第６図と第７図による第３実施例では、上記の制動
力調節装置７にｐ２！２マを、第８図と第９図による第
４実施例ではスプリング機構を５そして第１０図と第１
１図による第５実施例にあってはりｉ性体の弾性変化を
夫々利用するようにしている。

すなわち第３実施例にあっては、調節軸８ａには前記鍔
部８ｄから上向きに先細りのテーパ部８ｒが形成されて
いると共に、その上端部の螺杵８Ｓには、下向きに先細
りのテーパ駒８ｔが、その鎖孔８【′　にて螺合されて
いると共に、半割筒８ｃ　、　８ｃの一ヒ下内面には、
夫々端縁から筒深部へ向けて次第に小径となるよう形成
されている上下のテーパ受面８ｕ。

８ｕ’　が設けられており、これら各テーパ受面に夫々
上記のテーパ駒８ｔとテーパ部８ｒとが当接されている
。

従って当該装置にあっては、調節摘み９ｂを回動するこ
とで調節軸８ａが回転し、これにより半割筒８ｃ　、　
８ｃによって回り止め状態に保持されているテーパ駒８
ｔが螺杵８ｓの回動によって昇降動することとなり、こ
の結果下降動の場合は櫟が打ち込まれた状態となって半
割筒８ｃ　、　８ｃが離反し、これにより軸筒８の外径
が大となり、反対にテーパ駒８ｔを上昇させれば外径が
小さくなる。

第４実施例にあっては、調節軸８ａには別途用意した帯
板を巻回した螺旋筒８マが被嵌されており、同筒８マの
下端から突設した係止片８ｗ　、　８勤（前記スライド
用凹溝１ｅに係止されていると共に、上端からも係止片
８１　、８！が、昇降駒８マの左右側面に欠設した係止
溝８ｚ　、　８ｚに係止されていると共に、半割筒８ｃ
　、　８ｃの内面に設けた縦リブ８ｃ’、　８ｃ”もＬ
配係１に溝８ｚ　、　８ｚに係止され、かつ調節軸８ａ
の螺杵８Ｓがシ１降駒８！の軸蟻孔８ｙ゛　に螺合する
よう構成されている。

従って調節摘み９ｂを回動することで調節軸８ａが左右
に回動し、これにより回り＋ｈめ状態の昇降駒８テが下
降するときは、螺旋筒８ａが軸方向に押圧されてその経
が大となるから、その増径分だけ半割筒８ｃ　、　８ｃ
が外向きにスライドして軸筒８の径は太きどなり、逆に
昇降駒８！が上動ずれば、螺旋筒８ａは復原して径小と
なり、半割筒８ｃ　、　８ｃも、その離間距離が小さく
なる。

第５実施例では第４実施例にあって用いられた螺旋筒８
マにかえて１図示例では２個のゴム等によるりｉ性筒体
８マ′、８マ°を用いるようにしてあり、この場合にも
昇降駒８！の下降で弾性筒体８マ°、８マ°が軸方向に
押し潰され、これによる増径により半割筒８ｃ　、　８
ｃを離反させて軸筒８を太くでき、また昇降駒むの連動
による弾性筒体８マ°、８マ°の復原で小径に調節する
ことができる。

従って１本発明によるときは伝動機構９の操作によって
軸筒８の径を自由に調整することができるから、これに
より可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒６ａ６ｂの存在
するケーシングｌ内の実動可能な径寸法を自由に調整で
きることとなり、かつ酋該円筒の径が拡縮自在であるこ
とから当該径寸法が調心効果により均分されることによ
り得られる。これら円筒群の離間距離を大きくしたり、
小ｙくしたりできることとなって、当該粘性流体Ａにも
とづく制動力を所望値に調整することができる。

このため、これをドアチエッカなどに用いれば、外力が
回転腕３に回転力として作用したとき、可動軸２の回転
により可動円筒５ａ　、　５ｂにも、フランジ２ａに設
けられているスライド用凹溝２ｆと、可動円筒５ａ　、
　５ｂの係止片５ｃ　、　５ｄとの係合により、当該可
動円筒５ａ　、　５ｂに回転力が伝達され、このとき固
定円筒８ａ　、　８ｂの方は、その係止片６ｃ、８ｄが
円筒器体１ａのスライド用凹溝１ｅに係止されて非回転
の状態にあるから、当該固定円筒８ａ　、　８ｂと回転
する可動円筒５ａ　、　５ｂとの前記の如くして調節し
た筒面間に存在している粘性流体Ａの厚さによって定ま
る粘性剪断抵抗力が作用すると共に、前記の調心効果に
よりケーシング！の径方向に何れも′　自由度をもつ百
円筒５ａ　、　５ｂ、８ａ　、　８ｂが変動し、各円筒
の離間距離が均等化され、この結果ケーシング１内にお
ける直径を等分するように、百円筒が平行して存置され
ることとなる。

（発明の効果） 本発明は以上のようにして構成されるものであるから、
可動円筒も固定円筒も、ケーシングの径方向へ変動自由
であるため、可動円筒が外力により回動された際の調心
効果が、極めて理想的な状ｙＥにて発揮され２この結果
常に信頼性の高い抵抗力が得られると共に、局部的に大
きな負荷が加わることもないので１円筒等の部材を破壊
するといった支障も生ぜず、外力作動時にも粘性流体の
内圧が上昇しない多筒式回転ダンパーを安価に提供する
ことができる。

さらに粘性剪断抵抗力を大幅に設計変更したいときも、
可動円筒、固定円筒を異種寸法のものに組みかえたり、
またその枚数を変更するだけで。

新規に製作することなしに極めて容易に、その目的を達
成することができる。

しかも本発明では回動操作等外部からの簡易な操作だけ
で制動力調節装置の軸筒径を加減できるから、簡易迅速
に所望の制動力に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粘性流体を用いた制動力可変の多
筒式回転ダンパーを示す第１実施例の縦断正面図、第２
図は同上斜視図、第３図は同上分解斜視図、第４図と第
５図、第６図と第７図、第８図と第９図、第１０図と第
ｔｉ図は夫々同上回転ダンパーの第２、第３、第４、第
５実施例による各縦断正面図と分解斜視図、第１２図（
ａ）　（ｂ）は他実施例による固定円筒と円筒器体とを
示した分解斜視図、第１３図は従来の粘性流体を用いた
多筒式回転ダンパーを示す要部縦断正面図である。 １・・・・・・・・ケーシング ２・・・・・・・・可動軸 ５ａ　、５ｂ・・・・可動円筒 ８ａ、６ｂ・・・・固定円筒 ７・・・・・・・・制動力調節装置 ８・・・・・・・・軸筒 ８・・・・・・・・伝動機構 Ａ・・・・・・・・粘性流体 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に、外力により回転自在とした可動
   軸と共に、回転される所要数の径が拡縮自在なる可動円
   筒と、当該可動円筒と同軸にして交互配置であり、かつ
   上記可動軸の回転に非連動である所要数の径が拡縮自在
   なる固定円筒とが嵌装状態にて配設され、当該ケーシン
   グ内の粘性流体が、これら可動円筒、固定円筒の対向面
   間に配在されているダンパーにおいて、上記の固定円筒
   がケーシングとの係合により、前記可動軸の回転には不
   動状態であるが、当該固定円筒の径方向へは変動自在で
   あり、かつ前記可動円筒もその径方向へは変動自在であ
   ると共に、ケーシング内には上記可動円筒、固定円筒の
   軸心位置にあって、外部から操作自在な伝動機構により
   、軸筒の径を加減自在とした制動力調節装置が設けられ
   ていることを特徴とする粘性流体を用いた制動力可変の
   多筒式回転ダンパー。